图源:蓝箭航天官微
近日科技动态
10月21日下午,连界启辰母基金覆盖项目——蓝箭航天的朱雀二号改进型运载火箭(简称:ZQ-2E)二子级顺利完成静态点火试验,试验取得圆满成功。
本次试验重点考核ZQ-2E二子级动力系统工作的协调性,采用发动机定时关机方案,按飞行试验典型二子级加注量进行全过冷液氧甲烷双推进剂同时加注,参考飞行试验任务射前流程及二次点火典型飞行时序进行考核。试验过程发动机点火两次,依次验证二子级发动机额定工况起动、额定工况工作、节流工况转级、节流工况工作及节流工况关机等场景。点火试验完成后,按流程有序开展推进剂泄回泄出及置换回温等后处理工作。全过程工作顺利,试验圆满完成。
图源:蓝箭航天官微
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本文将从「趋势、技术、团队、产品、场景」五个维度,对蓝箭航天进行详细分析。
01
趋势:不断增长的太空运力、与大国博弈的重要战场
国家战略、宏观政策、行业热度……多端影响力的叠加之下,商业航天领域处于绝对的爆发期。最为直接的展示,就是不断在增长的太空运力。
而伴随着火箭运输能力的不断提升,可以预想到的太空旅游、太空采矿、深空探测等需求正逐渐孕育,事关国家叙事的宏大命题也在展开。
就目前的行业阶段而言,商业航天正处于方兴未艾的勃发期。《中国航天科技活动蓝皮书(2023年)》显示,2023年我国共完成26次商业发射(含拼车和搭载),占全年发射的39%。
2024年《政府工作报告》提出:大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力,积极培育新兴产业和未来产业,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。作为新增长引擎之一,“商业航天”首次被写入政府工作报告。这意味着,整个行业完成了从“战略性新兴产业”到“新增长引擎”的华丽转身,也吸引了越来越多的目光。
更宏观的视角中,商业航天已成为大国之间博弈的新战场。在商业行为之外,商业航天更是通过商业化运作来推动国家战略实施的一大助力。毕竟如卫星频轨资源等空白领域,是以“先到先得”“逾期作废”规则进行国际协调。自主可控,显得尤为关键。
商业航天领域的一个关键特性是“厚积薄发”,要想实现商业化运转的核心前提,是造出可以降低太空探索成本、提高资源利用效率的大推力可重复使用液体火箭,而业内的普遍共识,是至少先达到猎鹰9号的性能水平,进而迈向更广阔的商业发展前景。
02
技术:国内顶级的液氧甲烷火箭技术
蓝箭航天的技术优势在于其自主研发的液氧甲烷火箭技术,这种技术因其无毒环保、高可靠低成本、无积碳、可重复使用等特点,成为了新一代运载火箭技术的主要发展方向。
蓝箭航天在这一领域取得了显著的成就:
1、液氧甲烷发动机研制:
蓝箭航天成功研制了天鹊系列液氧甲烷发动机,包括TQ-12和TQ-15A等型号。TQ-12发动机是国内首台商业航天企业研制的大推力液氧甲烷发动机,推力水平在同技术产品中可达世界第三、亚洲第一。TQ-15A发动机作为朱雀二号火箭第二批次二级主发动机,进一步提升了火箭的性能和经济性。
公司的朱雀二号火箭成功发射,不仅标志着中国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破,而且使蓝箭航天成为国内唯一依靠自主研制的动力系统,在自建发射工位完成首飞的中大型液体商业火箭。
2、可重复使用技术:
蓝箭航天在火箭回收技术方面取得了重大突破,朱雀三号火箭成功完成了十公里级垂直起降返回飞行试验,这标志着蓝箭航天在火箭回收技术方面取得了重大进展。
3、火箭设计和制造:
蓝箭航天采用了高度集成化、智能化的产品设计和研发理念,实现了标准化、通用化,全箭零部件种类减少50%,有效降低了成本。
2024年6月,蓝箭航天荣获国家科技进步奖,是国内民商火箭公司首次获得国家最高级别的科技奖励。
03
团队:中国商业航天规模最大、能力最强、专业最全、体系最完备的研发团队
蓝箭航天由金融出身的张昌武及两位联合创始人——原中国卫星发射测控系统部航天系统工程高级工程师王建蒙、及国际宇航科学院通讯院士吴树范共同成立。
张昌武 创始人&董事长
◆ 清华大学MBA,先后就职于汇丰银行、西班牙桑坦德银行,具有丰富的企业金融及企业管理经验
◆ 中国民营商业航天的探路者和先行者,对国内外的商业航天产业及发展方向具备深刻洞察和卓识远见
◆ APEC中国青委会执行委员、科技部创新创业人才、曾获《中国科学报》2018年“中国科学年度新闻人物”称号,2019年中国经济年度人物新锐奖;《财富》杂志2019年中国40位40岁以下商界精英
王建蒙 联合创始人
◆ 资深航天人,毕业于清华大学,参与建设西昌卫星发射中心,卫星发射总指挥,中国卫星发射测控系统部航天系统工程高级工程师,中国亚太移动通信卫星公司副总裁
◆ 超过25年火箭行业经验,参加组织过多种型号火箭卫星以及外国卫星发射任务,具有丰富的航天国际商务合作经验
◆ 主编 80万字的《世界航天发射系统》一书,曾获国防科技进步二等奖
吴树范 联合创始人
◆ 毕业于南京航空航天大学,目前为上海交通大学航天学院副院长
◆ 中国宇航学会深空探测专业委员会委员,中国航空学会导航制导与控制分委会委员,美国宇航学会(AIAA)资深副会士(Associate Fellow),科学中国人(2016)年度人物
◆ 资深国际合作专家,曾先后就职于英国Surrey卫星公司及欧空局,中科院上海微小卫星工程中心
中国商业航天规模最大、能力最强、专业最全、体系最完备的研发团队
◆ 研发人员规模超过320人,硕士及以上人员占比95%
◆ 专业设置覆盖火箭研发、测试各分子系统,专业人才厚度远超行业水平
◆ 打造研制平台,完善研发体系,实现火箭研制全流程协同
◆ 工程实现人员近300人,平均航天工程经验超5年,专业技能工人近200人,50%为中高级技工人才
◆ 管理团队由具备现代化智能制造企业和传统航天生产企业管理经验的成熟管理者组成,实现了现代化管理理念与航天生产经验的完美融合
◆ 发射支持人员均参与过多次航天发射任务,对航天发射技术及管理具有丰富经验
04
产品:中大型液氧甲烷运载火箭为中心的全产业链条
公司专注于航天运载火箭的研发和运营,致力于构建以中大型液氧甲烷运载火箭为中心的全产业链条,为全球市场提供航天运输服务。
蓝箭航天的产品线包括朱雀系列运载火箭和天鹊系列液氧甲烷发动机,其中朱雀二号成为全球首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭。
1.朱雀系列火箭:包括朱雀一号、朱雀二号和朱雀三号。朱雀二号是中国首款采用液氧甲烷推进剂的低成本液体火箭,填补了国内相关技术空白。朱雀三号则是我国首款不锈钢运载火箭,为构建空天地一体化的卫星互联网提供高效运载服务。
2.天鹊系列发动机:包括TQ-12和TQ-15A等型号,为朱雀系列火箭提供了强大的动力保障。
朱雀一号运载火箭
中国首枚民营运载火箭,获得中国首张民营运载火箭发射许可;
全面打通了运营火箭研制、供应、生产、准入等全链条,开创了中国民营火箭发射的先河。
性能指标:
火箭级数:3级
推进剂:丁羟四组元
运载能力:200kg@500km SSO
全箭总长:19m
箭体直径:1350mm
整流罩直径:1350mm
起飞质量:27t
起飞推力:35t
朱雀二号运载火箭
中国在研最大的民营运载火箭,第一款液氧甲烷运载火箭;
蓝箭航天具备自主知识产权, 完全自主研发的一款中型液体运载火箭系统
特点:环保、经济、通用
性能指标:
火箭级数:2※
推进剂:液氧甲烷
运载能力: 4000kg@500km SSO
6000kg@200km LEO
全箭总长:49.5 m
箭体直径:3350 mm
整流罩直径:3350 mm
起飞质量:216t
起飞推力:268t
天鹊80吨液氧甲烷发动机
新一代运载火箭动力系统;
国内首台商业航天企业研制的大推力液氧甲烷发动机;
推力水平在同技术产品中可达世界第三、亚洲第一。
性能指标:
真空推力:80t
真空比冲:350s
混合比:3.5
喷管扩张面积比:40
喷口直径:1.5m
总高:3.6m
2019年5月17日,“天鹊”(TQ-12)80吨液氧甲烷发动机试车圆满成功。这标志着中国民营航天企业大推力液体火箭发动机产品“零的突破”。
“天鹊”发动机成为继美国SpaceX的猛禽发动机、蓝色起源的BE-4发动机之后,世界上第三台完成全系统试车考核的大推力液氧甲烷火箭发动机。2019年10月26日,通过变推力长程试车,试车时间200秒[11-12]。
朱雀三号运载火箭
由蓝箭航天自主研制,是一款可重复使用液氧甲烷运载火箭。
火箭直径:4.5米
整流罩直径:5.2米
全箭总长:76.6米
起飞重量:约660吨
起飞推力:约900吨
一次性任务低轨运载能力:达21.3吨
航区回收任务:达18.3吨
火箭将采用经过朱雀二号火箭飞行验证的天鹊系列发动机,具有成熟可靠、性能稳定的优势。
此外,朱雀三号火箭首次使用不锈钢作为贮箱材料,不锈钢具有强度高、耐高温、耐腐蚀且极低廉等优势,还可以实现工业化快速制造
05
场景:航天产业升级、布局太空经济
作为中国商业航天领域的先行者,蓝箭航天的产品主要应用于以下几个场景:
卫星发射服务
蓝箭航天的核心产品朱雀系列火箭,特别是朱雀二号和即将首飞的朱雀三号,主要应用于卫星发射服务。朱雀二号已经成为全球首款连续、稳定发射成功的液氧甲烷火箭,能够将商业卫星顺利送入预定轨道。
朱雀三号则瞄准了更大规模的卫星星座部署需求,具备一子级垂直着陆与回收的能力,预计在2025年具备首飞能力,将为构建空天地一体化的卫星互联网提供高效运载服务。
卫星互联网星座建设
随着卫星互联网在全球覆盖、6G通信、特种通信等方面的重要战略价值凸显,蓝箭航天的朱雀三号火箭计划“进军”中国的卫星互联网星座发射市场。该火箭系统针对大型卫星互联网星座建设及深空任务需求,集成了高质量的运载能力、成本控制、发射能力、保障能力、运营能力于一体。
朱雀三号火箭的一次性任务低轨运载能力达21.3吨,航区回收任务运载能力达18.3吨,能够实现一子级垂直着陆与回收,未来火箭一子级可重复使用次数可达20次。
深空探测任务
蓝箭航天的火箭产品不仅局限于地球轨道的卫星发射,也适用于深空探测任务。液氧甲烷作为推进剂,具有高比冲、环保无毒、成本低廉等优点,非常适合用于深空探测任务。
朱雀三号火箭的设计理念和性能参数,使其具备执行月球和火星等深空探测任务的潜力。
蓝箭航天通过技术创新和模式创新,推动了航天产业的升级。同时,蓝箭航天的国际合作也在不断深化,其火箭产品有望为全球市场提供发射服务,推动国际航天合作和交流。蓝箭航天已经与多个国际合作伙伴签订了发射服务合同,展示了其国际化视野和合作能力。